采煤机选型

采煤机选型

一、采煤机选型

1、滚筒直径的选择

根据目前我国采煤机生产现状及使用情况，设计选用双滚筒采煤机。

双滚筒采煤机滚筒直径应大于最大采高h m a x的一半，一般可按D=（0.52～0.6）h m a x选取，采高大时取小值，采高小时取大值。目前双滚筒采煤机的滚筒直径也已经系列化，所以滚筒直径的选取选取和标准直径相近的数值。

D=0.52×2.9=1.508(m)

根据计算，设计取 1.6m。

2、截深的选择

截深的选择，受煤层厚度、倾角、顶板稳定性、截割阻抗、及液压支架的推移步距影响。中厚煤层一般选取0.6m～0.8m，同时考虑到我国生产的采煤机大部分截深在0.6m左右，设计选取截深为0.6m。

3、滚筒转速及截割速度

滚筒转速的选择，直接影响截煤比能耗、装载效果、粉尘大小等。转速过高，不仅煤尘产生量大，且循环煤增多，转载效率降低，截煤比能耗降低。根据实践经验，一般认为采煤机滚筒的转速应控制在30～50转/分较为适宜。设计取45转/分。

滚筒直径为 1.6m，转速为45转/分，则可计算出截割速度为 3.768米/秒。

4、采煤机在截割时的牵引速度及生产率

采煤机截割时牵引速度的高低，直接决定采煤机的生产效率及所需电机功率，由于滚筒装煤能力，运输机生产效率，支护设备推移速度等因素

的影响，采煤机在截割时的牵引速度比空调时低得多，采煤机牵引速度在零到某个值范围内变化，选择截煤机时的牵引速度，要根据下述几个方面因素，综合考虑。

1）根据采煤机最小设计生产率Q m i n 决定的牵引速度V 1,

γ

···60min

1B H Q V =

m/min

式中：Q m i n ——采煤机最小设计生产率，260.4t/h ， H ——采煤机平均采高，2.65m ， B ——采煤机截深，0.6m γ——煤的容重，1.35t/m 3

min)

/(02.235

.16.065.2604

.260···60min 1m B H Q V =⨯⨯⨯==

γ 2）根据截齿最大切削厚度决定的牵引速度V 2，

采煤机截割过程中，是滚筒以一定的转速n ，同时又以一定的牵引速度V 2沿工作面移动，切削厚度呈月牙规律变化，如果滚筒一条截线上安装的截齿数为m ，则截齿最大的切削厚度h m a x 在月牙中部，可用下式求出。

n

10002

max ⋅=

m V h mm 上式中，m 一般取3，n 根据上面的计算取45转/分。一般来说，h m a x

应小于截齿伸出齿座长度的70％，根据国产采煤机的实际情况，取45mm 。

则：1000

n max

2h m V '⋅⋅⋅=

m/min

式中：h ’m a x ——截齿在齿座上伸出长度的70％，取45mm 。 则：min)/(075.61000

454531000n max 2m h m V =⨯⨯='⋅⋅=

3）按液压支架的推移速度决定牵引速度V 3

一般讲支架的推移速度应大于采煤机的牵引速度较好，这样可保证采煤机安全生产。

截割时牵引速度V 应根据上述三方面情况综合分析后确定，其最大值应等于或大于V 1，但应小于V 2，并与V 3协调，使采煤机既能满足工作面生产能力的要求，又可避免齿座或叶片参与截割，并能保证采煤机安全生产。

综上所述，采煤机的牵引速度取V ＝4m/min 采煤机的牵引速度确定后，则采煤机的生产率Q 为 Q ＝60·H ·B ·V ·γ t/h

将上述确定的直带入公式求得采煤机的生产率为 Q ＝60×2.65×0.6×4×1.35＝515.16（t/h ） 5、采煤机所需电机功率

由于采煤机在截割和装载过程中，受到很多因素的影响，所需电机功率大小，很难用理论方法精确计算，常采用类比法或比能耗法来估算。采用比能耗法估算电机功率，是根据采煤机生产率和比能耗（截割单位体积煤所消耗电功率）试验资料来确定。如果比能耗确定适当，计算值就比较合理。

本设计煤层截割阻抗为A X ＝375N/mm ，根据下述公式可求得采煤机截割时的比能耗H ωX

B X

X H A

A H ωω⋅=

式中：H ωX ——煤层截割比能耗，kW ·h/t ， A X ——煤层截割阻抗，375 N/mm ， A ——基准煤截割阻抗，取190 N/mm ，

H ωB ——基准煤比能耗，通过插入法计算知，当牵引速度为5.5m/min 时，基准煤比能耗为0.39 kW ·h/t 。

则：)/(77.039.0190

375t h kW H A A H B X X ⋅=⨯=⋅=

ωω 由于本设计采煤机为双滚筒采煤机，所以后滚筒的截割比能耗X H ω

'可由下式求得。

X X H K H ωω

⋅='3 式中：K 3——后滚筒工作条件系数，根据采煤机割煤方式，取0.8。

则：)/h kW (616.077.08.03t H K H X X ⋅=⨯=⋅='ωω

采煤机所需电机功率为：

)4.06.0(2

1X X H H K K Q

N ω

ω'++=

式中：K 1——功率利用系数，采煤机用一台电机驱动，取1， K 2——功率水平系数，查表取0.95(牵引速度调节方式为自动调节，电机最大转矩和额定转矩的比值取 2.2～2.4)

则：）

kW (9.233)616.04.077.06.0(95

.0195

.643=⨯+⨯+=

N 由于国内采煤机的功率均以系列化，根据计算数值就近选取，设计选采煤机的功率为300kW 。

6、采煤机牵引力

根据采煤机电动机的功率，可直接查表求得采煤机的牵引力。 查表：采煤机牵引力250～300kN 。

二、初选采煤机及其配套设备

根据采高，滚筒直径，截深，生产率，电机功率，牵引力及牵引速度，